Материал: Комплексная безопасность. Колодяжный С.А., Ситников И.В
Комплексная безопасность, Вып. 2(4), 2018
УДК 330:504
ЭФФЕКТИВНЫЕ ОГРАЖДАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ КАК ОДИН ИЗ АСПЕКТОВ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОГО ЗДАНИЯ В СОВРЕМЕННОЙ АРХИТЕКТУРЕ
Е. Н. Костин, Е. А. Жидко
Костин Евгений Николаевич, Воронежский государственный технический университет, магистрант кафедры про-
ектирования зданий и сооружений, е-mail: evgeniykostin95@mail.ru.
Жидко Елена Александровна, Воронежский государственный технический университет, канд. техн. наук, профессор кафедры техносферной и пожарной безопасности, e-mail: lenag66@mail.ru
Декоративная отделка наружных стен - один из способов формирования архитектурного стиля. Одновременно с этим облицовка должна обеспечить утилитарные функции. Выбирая фасады, как вариант для облицовки, необходимо решать две задачи: эстетически привлекательный строительный объект и одновременно надежно защищенный от неблагоприятных природных факторов. В статье рассмотрены два варианта энергоэффективных ограждающих конструкций.
Ключевые слова: вентилируемый фасад, «мокрый фасад», энергоэффективность.
Введение. Экономия |
энергетических |
мами повышения энргоэффективности зда- |
||
ресурсов рассматривается в настоящее время |
ния является использование материалов (эф- |
|||
развитыми странами как важнейшая нацио- |
фективных утеплителей), способных умень- |
|||
нальная |
экологическая |
и |
экономическая |
шить теплопотери здания и сделать внутрен- |
проблема, поскольку мероприятия, обеспе- |
ний микроклимат более комфортным [4,5]. |
|||
чивающие энергосбережение, имеют более |
Рассмотрим распространенные вари- |
|||
высокую |
рентабельность |
и |
экологическую |
анты энергоэффективных ограждающих кон- |
безопасность по сравнению с наращиванием |
струкций. |
|||
энергоресурсов. Так, например, Европейское |
Вентилируемый фасад. Вентилиру- |
|||
сообщество рассчитывает сократить удель- |
емые фасады обретают все большую попу- |
|||
ное энергопотребление к 2030 г. на 16% [1]. |
лярность сегодня. Они могут применяться |
|||
В качестве путей повышения тепло- |
практически во всех климатических услови- |
|||
вой эффективности зданий применяются ме- |
ях, обеспечивают хорошую тепло- и звуко- |
|||
тоды оптимизации теплозащиты ограждаю- |
изоляцию, значительно повышают энер- |
|||
щих конструкций, поиски и выбор архитек- |
гоэффективность здания. Особым распро- |
|||
турно-планировочных решений, применение |
странением пользуются вентилируемые фа- |
|||
современных инженерных систем и доступ- |
сады для строительства офисных зданий. |
|||
ных альтернативных источников энергии. |
Данная система помогает сохранить теплоту |
|||
Под оптимизацией теплозащиты ограждений |
в помещении, препятствует появлению сы- |
|||
обычно принимается разработка конструк- |
рости и существенно сокращает объем стро- |
|||
ций с минимальным расходом тепла на экс- |
ительного материала, необходимого для |
|||
плуатацию зданий при минимальной их сто- |
строительства стен зданий, что ведет к эко- |
|||
имости, но с условием одновременного пол- |
номии, облегчению всего сооружения и воз- |
|||
ного сохранения функциональных требова- |
можности увеличения этажности здания. |
|||
ний, например к пожароопасности [2,3]. |
Вентилируемые фасады долговечны, т.к. га- |
|||
Наиболее простыми и рациональны- |
рантированный срок службы составляет 50 |
|||
ми путями экономии энергии в строительной |
лет, что подтверждено результатами техни- |
|||
сфере является сокращение потерь тепла че- |
ческих испытаний. |
|||
рез ограждающие конструкции зданий и со- |
На рис.1 представлена схема конструк- |
|||
оружений. При этом архитектурными прие- |
ции. |
|||
© Костин Е. Н., Жидко Е. А., 2018
55
Комплексная безопасность, Вып. 2(4), 2018
Рис. 1. Вентилируемый фасад
Навесной фасад может крепиться на несущую или самонесущую стену, выполненную из различных материалов (кирпич, бетон и пр.). Подоблицовочная конструкция фасада состоит из кронштейнов, и несущих профилей. Кронштейны крепятся непосредственно на стену. Несущие профили устанавливаются на кронштейны. Несущие профили образуют каркасную систему. На них с помощью специальных элементов крепежа монтируются плиты (листы) облицовки. Несущие элементы каркаса должны выдерживать нагрузку от поддерживаемого ими дождевого экрана и обладать требуемым пределом огнестойкости, а также высокой коррозионной устойчивостью. Допускается применение нержавеющих, алюминиевых или стальных кронштейнов.
При проектировании конструкций фасада с вентиляционным зазором необходимо соблюсти баланс, обеспечивающий беспрепятственный и эффективный воздушный поток по всей поверхности стены. Ширина воздушного зазора должна быть от 40 до 100 мм [6]. Для сравнения, в странах Западной Европы рекомендованная ширина зазора – от 25 до 50 мм. Конечно, если сделать воздушный зазор меньше указанной нормы, можно сэкономить на крепежном материале. Но при наличии неровностей стены произойдет сопряжение утеплителя с облицовочными па-
нелями, что нивелирует все положительные свойства навесного фасада [7,8].
К достоинствам использования системы вентилируемого фасада относятся:
-снижение содержания воды в бетоне или кирпиче примерно на 3-4%;
-повышение теплоизоляционных характеристик стены в 1,5 раза;
-длительная эксплуатация;
-возможность применения различных облицовочных материалов;
-высокая ремонтопригодность;
-отсутствие температурных деформа-
ций;
-защищенность от атмосферных воздействий;
-высокая пожаростойкость;
-повышение шумоизоляции и шумопоглащения;
-повышение уровня энергосбережения здания.
Недостатки системы. Высокая стои-
мость и дополнительные расходы. Обустройство обрешетки требует многочисленных креплений, что сказывается на расходах.
«Мокрый фасад». Существуют разные методы утепления и декорирования зданий, но наиболее современным считается мокрый фасад. Мокрая технология утепления фасадов пенопластом и минеральной ватой, их наружной штукатурки уже несколько
56
Комплексная безопасность, Вып. 2(4), 2018
десятилетий широко используется для устройства «мокрых фасадов» в Западной Европе. Мокрый, штукатурный тип фасадных систем теплоизоляции как нельзя лучше подходит для устройства утепления фасадов в разнообразных климатических условиях российских регионов, широко применяется на Крайнем Севере и Якутии.
Устройство «мокрого фасада» с тонким штукатурным слоем по теплоизоляции представляет собой сложную многослойную наружную конструкцию. При монтаже и отделке мокрого фасада, используются процессы с применением воды. Теплоизоляция «мокрого фасада» из минеральной ваты или фасадного пенопласта крепится к наружной стене дома штукатурным клеевым раствором и фасадными дюбелями. Затем на наружной поверхности фасадного утеплителя из этих же клеевых растворов выполняют устройство тонкого, но прочного защитного слоя штукатурки, армированного стеклосеткой, наконец, наружная декоративная штукатурная отделка «мокрого фасада». Для устройства наружной отделки используют современные минеральные, акриловые или силикатные фасадные штукатурки. Отделка «мокрого фасада» современными тонкослойными штукатурными материалами поз-
воляет снизить до минимума нагрузку на утеплитель из минеральной ваты или пенопласта, стену дома и фундамент.
Отличительная черта «мокрого фасада» -многослойность, где каждый отдельный слой играет важную роль в процессе утепления и декорирования.
На рис.2 представлена схема конструкции.
Технология утепления мокрым способом имеет ряд неоспоримых достоинств и определенное количество недостатков.
К преимуществам использования «мокрого фасада» относятся:
-значительное повышение теплоизоляции стен;
-снижение затрат на отопление;
-создание комфортного микроклимата в помещении;
-снижение затрат на строительство (за счет облегчения конструкции стен);
-радикальное улучшение звукоизоля-
ции;
-защита межпанельных швов в реконструируемых зданиях;
-повышение уровня энергосбережения здания.
Рис. 2. Схема конструкции
1. Наружная стена (бетон, кирпич, пористый бетон, OSB) 2. Клеевой штукатурный состав 3. Утеплитель (фасадный пенопласт или минеральная вата) 4. Дюбель для теплоизоляции 5. Армирующая штукатурка по утеплителю 6. Сетка армирующая штукатурку 7. Профиль штукатурный угловой ПВХ 8. Грунт под декоративную штукатурку 9. Наружная деко-
ративная штукатурка 10. Профиль цокольный 11. Цоколь здания
57
Комплексная безопасность, Вып. 2(4), 2018
Говоря о плюсах, следует упомянуть и недостатки, которые имеет данная методология:
нии всех слоев. Технология выполнения работ включает в себя три или четыре этапа формирования мокрого фасада. Каждый из
-работы следует производить при опслоев выполняет свое функциональное пред-
тимальных температурных условиях на улице (если температура будет ниже +5 °С, то достичь нужного результата практически невозможно); - каждый слой требует определенного
времени на высыхание, поэтому непредвиденные осадки могут негативно сказаться на качестве утепления в итоге;
назначение.
В завершение следует отметить, что применение разнообразных вариантов декоративной штукатурки в системе мокрый фасад, элементов отделки и цветового оформления позволяет реализовать на внешней части здания различные стилевые идеи, чего нельзя сделать, используя другие способы
-попадание пыли и грязи в процессе утепления, например, технологию вентили-
работы также отрицательно влияет на результат, поэтому поверхность следует защищать от ветра.
Исходя из вышеперечисленных достоинств и недостатков, сделаем вывод, что данная технология позволяет создать качественную теплоизоляцию при условии минимальных финансовых вложений. Главный принцип – это четкая поэтапность в нанесе-
руемого фасада.
Выводы. Выбирая фасады, как вариант для облицовки, необходимо решать две задачи: эстетически привлекательный строительный объект и одновременно надежно защищенный от неблагоприятных природных факторов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.Кнатько М.В., Ефименко М.Н., Горшков А.С. К вопросу о долговечности и энергоэффективности современных ограждающих стеновых конструкций жилых, административных и производственных зданий // Инженерно-строительный журнал. – 2008. – №2. –
С. 50-53. URL:http://www.engstroy.spb.ru/index_2008_02/gorshkov.html
2.Зайцев А.М., Грошев М.Д., Рудаков О.Б. Пожары в России: их влияние на здоровье людей и загрязнение окружающей среды//Научный вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Физико-химические проблемы строительного материаловедения.-2009.-№2.-С.113-120.
3.Зайцев А.М. Расчет предела огнестойкости ограждающих конструкций при различных условиях теплообмена на противоположных поверхностях// Вестник Воронежского института ГПС МЧС России.-2017.- №2(23). -С 46-58.
4.Немова Д. В. Энергоэффективные технологии в ограждающих конструкциях // Интернет-журнал «Строительство уникальных зданий и сооружений». -2012. -№ 3.-С. -77-82.
5.Кирюдчева А. Е., Шишкина В.В. Энергоэффективные фасадные системы // Строительство уникальных зданий и сооружений. -2015. -№ 4 (31).-С. 249-252.
6.Свод правил СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий». М.: ЦНИИпромзданий. 2004.
7.Немова Д.В. Навесные вентилируемые фасады: обзор основных проблем //
Инженерно-строительный |
журнал. |
– |
2010. |
– |
№5(15). |
– |
С. |
7-11. |
|
URL: http://www.engstroy.spb.ru/index_2010_05/nemova.html |
|
|
|
|
|||||
8. |
Костин Е.Н., Жидко Е.А. Вентилируемый фасад как энергоэффективная ограж- |
||||||||
дающая конструкция / Высокие технологии в строительном комплексе. -2018. -№1. -С.48-51
58
Комплексная безопасность, Вып. 2(4), 2018
EFFECTIVE PROTECTION STRUCTURES AS ONE OF THE ASPECTS OF ENERGY EFFICIENT BUILDING IN MODERN ARCHITECTURE
E. N. Kostin, E. A. Zhidko
Kostin Evgeny Nikolaevich, The Voronezh state technical university, Master of dept. of department of buildings and structures design, е-mail: evgeniykostin95@mail.ru.
Zhidko Elena Alexsandrovna, Voronezh state technical University, candidat of technical sciences, professor of technospheric and fire safety department, e-mail: lenag66@mail.ru
ABSTRACT
Exterior wall decoration is one of the ways to create an architectural style. At the same time, the lining should provide utilitarian functions. Choosing facades, as an option for lining, it is necessary to solve two problems: an aesthetically attractive building site and at the same time reliably protected from adverse natural factors. The article discusses two options for energy-efficient enclosing structures.
Keywords: ventilated facade, "wet facade", energy efficiency.
REFERENCES
1.Kn'atko, MV, Efimenko, M.N., Gorshkov, AS On the issue of durability and energy efficiency of modern enclosing wall structures of residential, administrative and industrial buildings // Engineering and Construction Journal. 2008. – No 2. - P. 50-53. URL: http: //www.engstroy.spb.ru/index_2008_02/gorshkov.html
2.Zaitsev A.M., Groshev MD, Rudakov OB. Fires in Russia: their impact on human health and environmental pollution // Scientific Bulletin of the Voronezh State University of Architecture and Civil Engineering. Series: Physical and chemical problems of building materials science.2009.- No 2.- P.113-120.
3.Zaitsev A.M. Calculation of the fire resistance limit of enclosing structures under different heat exchange conditions on opposite surfaces // Bulletin of the Voronezh Institute of the State Fire Service of the Emergencies Ministry of Russia.2017.- No 2 (23). – P. 46-58.
4.Nemova D.V. Energy-efficient technologies in enclosing structures // Internet-magazine “Construction of unique buildings and structures”. 2012. - No 3.-Р. 77-82.
5.Kiryudcheva A.E., Shishkina V.V. Energy-efficient facade systems // Construction of unique buildings and structures. 2015. - No 4 (31) .- P. 249-252.
6.Set of rules SP 23-101-2004 "Design of thermal protection of buildings." M .: TsNIIpromzdany. 2004.
7.Nemova D.V. Ventilated facades: an overview of the main problems // Engineering and Construction Journal. 2010. - No 5 (15). - P. 7-11. URL: http://www.engstroy.spb.ru/index_2010_05/nemova.html.
8.Kostin E.N., Liquid E.A. Ventilated facade as an energy-efficient walling / High technology in the building complex. 2018. - No 1. - P..48-51.
59